Večvalovni svetlobni vir na ravni plošči

Več valovnih dolžinvir svetlobena ravnem listu

Optični čipi so neizogibna pot za nadaljevanje Moorovega zakona, ki je postal soglasje akademskih krogov in industrije, saj lahko učinkovito rešijo težave s hitrostjo in porabo energije, s katerimi se soočajo elektronski čipi, in pričakuje se, da bodo spodkopali prihodnost inteligentnega računalništva in ultra visokih hitrosti.optična komunikacijaV zadnjih letih se je pomemben tehnološki preboj v fotoniki na osnovi silicija osredotočil na razvoj solitonskih optičnih frekvenčnih glavnikov na ravni mikrovotlin na ravni čipa, ki lahko ustvarijo enakomerno razporejene frekvenčne glavnike skozi optične mikrovotline. Zaradi svojih prednosti visoke integracije, širokega spektra in visoke frekvence ponavljanja ima solitonski svetlobni vir na ravni čipa potencialne aplikacije v komunikaciji velike zmogljivosti, spektroskopiji,mikrovalovna fotonika, precizne meritve in druga področja. Na splošno je učinkovitost pretvorbe mikrovotlinskega enojnega solitonskega optičnega frekvenčnega glavnika pogosto omejena z ustreznimi parametri optične mikrovotline. Pri določeni moči črpalke je izhodna moč mikrovotlinskega enojnega solitonskega optičnega frekvenčnega glavnika pogosto omejena. Uvedba zunanjega optičnega ojačevalnega sistema bo neizogibno vplivala na razmerje signal/šum. Zato je ravno spektralni profil mikrovotlinskega solitonskega optičnega frekvenčnega glavnika postal cilj tega področja.

Nedavno je raziskovalna skupina v Singapurju dosegla pomemben napredek na področju večvalovnih svetlobnih virov na ravnih ploščah. Raziskovalna skupina je razvila optični mikro-votlinski čip z ravnim, širokim spektrom in skoraj ničelno disperzijo ter ga učinkovito zapakirala z robno sklopko (izguba sklopke manjša od 1 dB). Na podlagi optičnega mikro-votlinskega čipa je močan termo-optični učinek v optični mikrovotlini premagan s tehnično shemo dvojnega črpanja in dosežen je večvalovni svetlobni vir z ravnim spektralnim izhodom. S sistemom povratnega krmiljenja lahko večvalovni solitonski izvorni sistem stabilno deluje več kot 8 ur.

Spektralni izhod svetlobnega vira je približno trapezoidne oblike, hitrost ponovitve je približno 190 GHz, raven spekter pokriva 1470–1670 nm, ravnost je približno 2,2 dBm (standardni odklon), ravno spektralno območje pa zavzema 70 % celotnega spektralnega območja in pokriva pas S+C+L+U. Rezultati raziskav se lahko uporabljajo pri visokozmogljivih optičnih medsebojnih povezavah in visokodimenzionalnih...optičniračunalniški sistemi. Na primer, v demonstracijskem komunikacijskem sistemu z veliko zmogljivostjo, ki temelji na mikrovotlinskem solitonskem glavniku, se skupina frekvenčnih glavnikov z veliko energijsko razliko sooča s problemom nizkega razmerja signal-šum (SNR), medtem ko lahko solitonski vir z ravnim spektralnim izhodom to težavo učinkovito premaga in pomaga izboljšati SNR pri vzporedni optični obdelavi informacij, kar ima pomemben inženirski pomen.

Delo z naslovom »Vir mikroglavcev z ravnim solitonom« je bilo objavljeno kot naslovnica v reviji Opto-Electronic Science v okviru številke »Digital and Intelligent Optics«.

Slika 1. Shema realizacije svetlobnega vira z več valovnimi dolžinami na ravni plošči